(57)【要約】      （修正有）【課題】スポットライトとしての照明モードと映像としてのビデオモードの二種類を切り換えられる投射器を提供する。【解決手段】映像形成光束７を生成させるための光源３、一つ以上のレンズ４、光弁５、およびカラーホイール６を有するデジタルビデオ投射装置であって、  カラーホイール６の前記光束７経路に対する相対位置を、少なくとも、カラーホイール６が映像形成光束７にぶつかる第一の位置と、カラーホイール６が映像形成光束７にぶつからない第二の位置との間で切り換えるための手段が備えられ、それによって、前記装置を、二つの動作モード、すなわち、カラーホイール６が前記光束７の経路に配置されるビデオモードと、カラーホイール６が第二の位置に配置され前記光束７にぶつからない照明モードとの間で切り換えることができるようにする。【選択図】図１
2007094417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像形成光束(7)を生成させるための光源(3)、一つ以上のレンズ(4)、光弁(5)、およびカラーホイール(6)を有するデジタルビデオ投射装置であって、
カラーホイール(6)の前記光束(7)経路に対する相対位置を、少なくとも、カラーホイール(6)が映像形成光束(7)にぶつかる第一の位置と、カラーホイール(6)が映像形成光束(7)にぶつからない第二の位置との間で切り換えるための手段が備えられ、それによって、前記装置を、二つの動作モード、すなわち、カラーホイール(6)が前記光束(7)の経路に配置されるビデオモードと、カラーホイールが第二の位置に配置され前記光束(7)にぶつからない照明モードとの間で切り換えることができるようになっている、
ことを特徴とするデジタルビデオ投射装置。
【請求項２】
当該手段が、当該カラーホイール(6)を当該第一の位置と第二の位置との間で動かして位置切り換えするための、光束の方向に対して横方向に変位させる装置から成ることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオ投射装置。
【請求項３】
当該横方向に変位させる装置が、カラーホイール(6)用の懸垂装置(10)、該懸垂装置(10)が備えつけられるスライダー(9)が取りつけられたガイド(8)、および懸垂装置(10)を備えたスライダー(9)をガイド(8)上で動かすための駆動手段(11)から成ることを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルビデオ投射装置。
【請求項４】
当該手段が、当該カラーホイール(6)を、該ホイール(6)の中心軸(Ｘ−Ｘ´)に垂直な軸(Ｙ−Ｙ´)のまわりに回転させて、当該第一の位置と第二の位置との間で位置切り換えを行うための回転装置から成ることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオ投射装置。
【請求項５】
当該回転装置が、カラーホイール(6)のための懸垂装置(10)、および該懸垂装置(10)が備えつけられる回転自在のソケット(12)、および懸垂装置(10)を回転させるための駆動装置(11)から成ることを特徴とする請求項４に記載のデジタルビデオ投射装置。
【請求項６】
カラーホイール(6)が、少なくとも四つのセグメント(13、14)に分割され、これらのセグメントの一つが透明であることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオ投射装置。
【請求項７】
カラーホイール(6)の位置切り換えのための当該手段が、前記カラーホイール(6)を回転させるためのモーター(15)と、カラーホイール(6)を透明セグメント(13)が映像形成光束(7)の経路に配置される一定位置に維持するための止め部品とから成ることを特徴とする請求項６に記載のデジタルビデオ投射装置。
【請求項８】
カラーホイール(6)に相対的な光束(7)の経路を変えるために配置される一つ以上のミラー(16、17、18)を有することを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオ投射装置。
【請求項９】
減法混色システムを有することを特徴とする請求項１から８の中のいずれか１つに記載のデジタルビデオ投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルビデオ投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特殊なイベント、たとえば舞台演劇、テレビショーおよび上演においては、一般に、必要なムードと雰囲気を作り出すために、二種類の装置が必要である。すなわち、演者と周囲領域とを照明して目立たせる照明装置すなわちスポットライトと、舞台と隣接表面とに必要なムードと雰囲気とをさらに高める映像を投射する投射器とである。
【０００３】
スポットライトは、手操作で位置決めして焦点を合わせる簡単な静止装置とすることができ、あるいは、位置、光束寸法、色、および映像をいろいろに変化させ、また組み合わせることのできる精密な遠隔制御装置、とすることができる。
【０００４】
スポットライトの焦点合わせにおいては、スポットライトの開口、または該開口に配置される物理的マスクもしくは遮光板が、映像を形成する。
【０００５】
遠隔制御スポットライトの場合、一般に、目盛られた位置を有するホイール上で遮光板が選択できるようになっていることが多い。この場合、遮光版の選択は遠隔的に実行できる。多くの遠隔制御スポットライトは、遮光板を有する複数のホイールを備え、また多くは、選択した遮光板をその中心軸のまわりで回転させ、または中心軸のまわりで位置決めする手段をも有している。しかし、遮光板は、イベントに先立って選択し、スポットライトの内部に物理的に取りつけなければならない。これは時間のかかる作業過程であり、また遮光板の費用もこのようなやり方の一つの主要欠点である。
【０００６】
投射器も特殊なイベントで使用される。デジタル光弁を使用するデジタル投射の場合、色投射は、二つの主要原理によって実現することができる。通常3チップシステムと呼ばれている第一の原理においては、カラーフィルターを取りつけた三つの電子光弁が使用され、ここで各フィルターが一つの原色に対応する。
【０００７】
単チップ機構と呼ばれている第二の原理においては、単一の電子光弁が、個別色セグメントを有する連続回転ホイールによって順次にすべての原色に対応する。
【０００８】
単チップ投射システムの場合、光源からの光は、それぞれが帯域フィルターとなっている三つ以上の個別色セグメントを有する連続回転ホイールの外周部を通過する。光は、このカラーホイールを通過し、光弁に、ある順序で、色、一般に赤、緑、および青が送られる。
【０００９】
この送り順序のタイミングは、電子光弁を駆動する電子回路のタイミングと同期させられる。電子光弁は、該光弁に与えられる色に関係する映像情報を順次に処理する。このようにして投射される映像は、人の色覚の統合時間(integration time)よりも速くて見る人に一つの映像として認識されるような高速継起順序で送られる三つ以上の映像から成る。
【００１０】
このようにして、この種の投射器は、運動する実際の映像の投射の可能性を与え、また遠隔制御による映像の即時操作の可能性を与える。投射器によっては、映像の位置、輝度、焦点、その他の遠隔制御のための装置を備えている。
【００１１】
大部分のイベントにおいては、前記装置すなわちスポットライトと投射器を両方とも使用し、取りつけ、操作し、かつ保守しなければならない。このように二つの装置が必要であるということの主要な本質的欠点は、二つの装置にかかる費用である。
【００１２】
もう一つの欠点は、同一イベント時に、照明装置と投射装置との両方を操作し、保守することが複雑であるということである。
【００１３】
もう一つの欠点は、照明装置と投射装置との両方の使用により、重大な制限が加えられる、ということである。というのは、照明装置とするか投射装置とするかで、それぞれの取りつけ位置を選択しなければならないからである。
【００１４】
遠隔制御デジタルビデオ投射器が、前記の欠点の解消のための答えとなるであろう。なぜならば、遠隔制御デジタルビデオ投射器は、投射器として機能するばかりでなく、遠隔制御スポットライトのすべての機能をも果すからである。実際、そのような装置の設計と製作とがいくつか試みられているが、それらは限られた商業的成功しかおさめていない。それは、大部分、すべてのデジタル投射装置に固有の重大な制限によるものである。
【００１５】
第一の制限は、デジタルビデオ投射システムの割合に低い効率であり、その結果、低〜中程度の光出力しかえられない。これは、デジタルビデオ投射器が光を三つの原色たとえば赤、緑、および青に分離してから、デジタル光弁を使用してこれらの色を再混合する、という方法のためである。
【００１６】
その結果、デジタルビデオ投射器は、一般に、同程度のルーメンの出力の光源を有するスポットライトに比して半分の輝度しか与えない。この投射器の光源の電力を大きくすることによって、低効率を補うことができるが、エネルギー散逸が相当に大きくなり、投射器の内部温度が上昇するという犠牲を払わなければならない。この場合、投射器そのものにおいて、強制冷却を強くし、また、投射器を使用しているときの舞台またはスタジオの換気を強力に行わなければならない。
【００１７】
また、大電力電源の場合、エネルギー費も大きくなり、環境に対する影響も大きくなる。
【００１８】
第二の制限は、デジタルビデオ投射器の場合に実現できる色の種類が制限されているということである。これは、原色への分離と再混合とのためである。これは、一般に、色の深みの欠如として現れ、それは特にスペクトルの青および赤部分で著しい。すなわち、深みのある、青および赤の飽和色を生成させることはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、前記の欠点及びその他の欠点の一つ以上のものに対する解決策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
これに対応して、本発明は、
映像形成光束を生成させるための光源、一つ以上のレンズ、光弁、およびカラーホイールを有するデジタルビデオ投射装置であって、
カラーホイールの前記光束経路に対する相対位置を、少なくとも、カラーホイールが映像形成光束にぶつかる第一の位置と、カラーホイールが映像形成光束にぶつからない第二の位置との間で切り換えるための手段が備えられている、
ことを特徴とするデジタルビデオ投射装置、
に関する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一つの利点は、本発明によるデジタルビデオ投射装置を、当該カラーホイールを映像形成光束にぶつかる位置に配置することによって、公知のデジタル投射装置として使用することができ、また当該カラーホイールを前記光束にぶつからないように配置することによって、照明装置として使用することができる、ということである。
【００２２】
本発明のデジタルビデオ投射装置のもう一つの利点は、公知のデジタル投射装置と公知の照明装置との代わりに用いることができ、したがって備える装置の数を減らすことができる、ということである。
【００２３】
そのように必要な装置を減らすことにより、輸送量の減少、前記装置の取りつけに必要な労力の減少、前記装置(rig)の重量の減少、必要なケーブルの減少、電力消費の減少、および装置の維持作業の減少、が可能になる。
【００２４】
さらに、本発明は、照明および投射装置の位置決めの問題に関する解決策を提供するものである。なぜならば、両装置が単一装置にまとめられるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の特徴をさらに十分に説明するために、添付の図面を参照しつつ、本発明の光投射装置の実施形態について述べる。これらの実施形態は単なる例であり、本発明を限定するものではない。
【００２６】
図１に示すように、本発明によるデジタルビデオ投射装置1は、ハウジング2を有し、該ハウジング内には、光源3、一つ以上のレンズ4、光弁5、およびカラーホイール6が備えられている。
【００２７】
前記光源3およびレンズ4は、当業者には周知であり、ここでは詳細は述べない。
【００２８】
光弁5は、好ましくはいわゆるデジタルマイクロミラー装置(DMD)であり、生成すべき映像のピクセルに対応する個別に制御可能なミラーの配列から成るが、また個別に制御可能な液晶その他の配列から成ることもできる。
【００２９】
カラーホイール6は、異なる色の三つ以上の個別セグメント、たとえば赤、緑、および青、または黄色、マゼンタ、およびシアンのセグメントに分割されている回転円板から成る。
【００３０】
本発明のデジタルビデオ投射装置は、カラーホイール6を、光源3から放射される映像形成光束7にぶつかる第一の位置と、前記カラーホイール6に前記光束7がぶつからない第二の位置とのどちらかに配置するための位置決め手段を備えている。
【００３１】
図２および３に示すように、前記手段は、たとえば、横方向変位装置を有し、該装置は、スライダー9が取りつけられるガイド8を有し、該スライダーには、カラーホイール6を取りつけるための懸垂装置(suspension)10が取りつけられている。
【００３２】
これによって、駆動装置11は、前記ガイド8に沿ってスライダー9を動かして、カラーホイール6が光束7の経路に配置される第一の位置と、カラーホイール6が光束7の隣に配置される位置とのどちらかにスライダー9を配置することができる。
【００３３】
本発明のデジタル光投射装置の動作は、簡単であり、以下のようである。
【００３４】
投射装置が実際の動く映像をスクリーンまたは舞台上に投射するのに使用される、いわゆる‘ビデオ’モードの場合、カラーホイール6は、前記第一の位置に配置され、中心軸X−X´のまわりに高速回転し、光源3から放射される光束がカラーホイール6の外周部を通過する。すなわち、光束がカラーホイール6のセグメントにぶつかる。
【００３５】
カラーホイールは回転するので、光束7が該ホイールを通過することにより、ある速度で色が変化する。この速度は、好ましくは、人の色覚の統合時間よりも速くし、スクリーンまたは舞台上に形成される映像がいくつかの連続する単一色の投射映像から成るようにする。
【００３６】
この投射装置のモードを‘照明’モードに変えるためには、前記駆動装置11を作動させて、スライダー9したがってカラーホイール6が映像形成光束7の経路の外に出るようにする。
【００３７】
この位置においては、光弁5が連続的に照射され、カラーホイール6が光束7にぶつからないので、濾光されず、したがって光束は‘ビデオ’モードで動作しているときに投射装置1を出て来る光束に比して明るい。
【００３８】
明らかに、‘ビデオ’モードおよび‘照明’モードのどちらにおいても、投射映像に生気を与え、あるいは強調するために、減法混色システムを使用することができる。
【００３９】
そのような減法混色システムは、いくつかの波長選択フィルターを有し、該フィルターは光源3から放射される光束を大なり小なり吸収する。そのような減法混色システムは、デジタルビデオ投射装置内のデジタル光弁5の前方または後方のどこにでも取りつけることができる。減法混色システムの一例は、米国特許第4,914,556号明細書に記載されている。
【００４０】
注意すべきことは、カラーホイール6のどちらの位置においても、該ホイールを、好ましくは、回転状態に保ち、投射装置1において、‘ビデオ’モードと‘照明’モードとのあいだの滑らかな切り換えができるようにする、ということである。
【００４１】
図４及び５は、本発明のビデオ投射装置の別の実施形態を示し、この場合、カラーホイール6の懸垂装置10がソケット12上に備えられ、該懸垂装置10は、カラーホイール6の中心軸X−X´と光束７の方向とに垂直な軸Y−Y´のまわりに回転させることができる。
【００４２】
ここで、カラーホイール6のための前記駆動手段11は、カラーホイール6が光束7に対して横方向に配置される前記第一の位置とカラーホイールが光束7の隣に該光束に平行に配置される前記第二の位置とのどちらかに、カラーホイール6が配置されるように、カラーホイール6を軸Y−Y´のまわりに回転させ、デジタル投射装置1を‘ビデオ’モードと‘照明’モードとのあいだで切り換えることができる。
【００４３】
図６は、第三の実施形態を示し、この場合、カラーホイール6は、少なくとも四つのセグメント、すなわち一つの透明セグメント13と三つのカラーセグメント14に分割されている。
【００４４】
この実施形態の場合、カラーホイール6をその軸X−X´のまわりに回転させるためのモーター15が、図面には示さない止め部品を備え、該部品を作動させて、カラーホイール6が、透明セグメント13が映像形成光束7の経路に置かれる配置に固定されて、カラーホイール6のカラーセグメントに光束7がぶつからないようにすることができる。
【００４５】
最後に、図７及び８は、第四の実施形態を示し、この場合、カラーホイール6の光束7に対する相対位置を、光束7の経路を変えることによって、変えることができる。
【００４６】
この第四の実施形態の場合、追加ミラー16、17、18がハウジング2内に備えられる。すなわち、駆動手段11に連結された第一の制御可能なミラー16と、第一の組のミラー17、および第二の組のミラー18が備えられる。第一の組のミラー17のミラーの間には、回転カラーホイール6が備えられている。
【００４７】
この場合、制御可能なミラー16は、光束7が第一の組のミラー17によって反射され、カラーホイール6を通過する第一の位置と、光束7が第二の組のミラー18によって反射され、カラーホイール6を通過しない第二の位置との間で切り換えられるように配置されている。
【００４８】
明らかに、多くの他の種類の構成および/または駆動手段11を使用して、光束7がたどる経路に対するカラーホイール6の相対位置を変えることができる。
【００４９】
容易にわかるように、本発明のデジタルビデオ投射装置の前記実施形態においては、装置のオペレータが、単チップ投射原理を使用する‘ビデオ’モードと、光弁の連続照射と随意の減法混色システムを使用する‘照明’モードとの間で、装置の動作モードを動的に切り換えることができる。
【００５０】
本発明は、添付の図面に示し、単なる例として説明した前記実施形態に限定されるものではない。逆に、本発明のデジタルビデオ投射装置は、本発明の範囲を逸脱することのないあらゆる種類の変形によって具体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明のビデオ投射装置を模式的に示す図である。
【図２】図１の線II−IIに沿う断面図である。
【図３】図２と同じ断面図であるが、異なる位置のものである。
【図４】図２及び３の変形を示す図である。
【図５】図２及び３の変形を示す図である。
【図６】図２及び３の変形を示す図である。
【図７】図２及び３の変形を示す図である。
【図８】図２及び３の変形を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
1  デジタルビデオ投射装置
2  ハウジング
3  光源
4  レンズ
5  光弁
6  カラーホイール
7  映像形成光束
8  ガイド
9  スライダー
10  懸垂装置
11  駆動装置
12  ソケット
13  透明セグメント
14  カラーセグメント
15  モーター
16  第一の制御可能なミラー
17  第一の組のミラー、
18  第二の組のミラー
B  青セグメント
G  緑セグメント
R  赤セグメント
T  透明セグメント
X−X´  6の中心軸
Y−Y´  10の回転軸
【図１】
2007094417.tif 000003
【図２】
2007094417.tif 000004
【図３】
2007094417.tif 000005
【図４】
2007094417.tif 000006
【図５】
2007094417.tif 000007
【図６】
2007094417.tif 000008
【図７】
2007094417.tif 000009
【図８】
2007094417.tif 000010
【外国語明細書】
2007094417.tif 000011
2007094417.tif 000012
2007094417.tif 000013
2007094417.tif 000014
2007094417.tif 000015
2007094417.tif 000016
2007094417.tif 000017
2007094417.tif 000018
2007094417.tif 000019
2007094417.tif 000020
2007094417.tif 000021
2007094417.tif 000022
2007094417.tif 000023
2007094417.tif 000024
2007094417.tif 000025
2007094417.tif 000026